本研究以温岭市农田土壤为研究对象,在2006年和2016年共采集了263个土壤样品,测定了Cd、Cu、Ni、Pb和Zn的重金属含量,利用土壤重金属污染相关评价标准和方法,分析了农田土壤重金属的累积特征和污染趋势;利用多种空间分析方法结合GIS空间分析技术,探究了农田土壤重金属的空间变异规律和污染区域;结合多元统计方法,研究了十年时间尺度上农田土壤重金属污染的时空变异特征,并进行了污染源解析。本论文取得了以下主要结果:(1)土壤重金属污染的时间变异特征:2006年研究区土壤Cd、Cu、Ni、Pb、Zn的含量均值分别为0.31 mg/kg、41.13 mg/kg、33.89 mg/kg、48.30 mg/kg、137.03mg/kg,土壤Cd、Cu、Pb、Zn的最高含量分别是风险筛选值的8.7、3.2、1.4、1.4倍。10年来,土壤Cd、Cu、Ni、Zn的含量均值分别增加了0.11 mg/kg、11.70 mg/kg、1.2 mg/kg、7.17 mg/kg,其中Cd、Cu、Zn的最高含量分别扩大了2.45、6.01、2.19倍。单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法、潜在生态危害指数法和污染负荷指数法评价结果显示,研究区土壤已具有Cd、Cu、Ni、Pb、Zn不同程度的累积特征,整体上尚在清洁和警戒线的安全水平,局部土壤已经达到了轻度、中度和重度污染程度,以Cd、Cu、Zn的污染风险较高,其中Cd的污染风险最大。十年来,研究区土壤重金属污染风险整体上呈上升趋势。(2)土壤重金属污染的空间变异特征:研究区土壤重金属均具有一定的空间变异结构和空间分布格局。2006年土壤Cd和Pb呈现西北—东南缓慢递减的趋势,土壤Cu和Zn呈现由南向北逐渐递增的趋势;土壤Ni的空间分布格局为东北—西南逐渐递减的趋势。2016年土壤Cd呈现西北和东南向四周逐渐发散的空间分布格局,土壤Cu、Pb、Zn呈现西北—东南平缓递减的趋势,Ni则呈现东部含量高,西部含量低的分布格局。Moran’s I分析结果表明,研究区土壤重金属的空间分布格局具有明显的高值和低值集聚效应,土壤5种重金属的高值集聚区都较为集中,主要分布在研究区的西北部,尤其以泽国镇居多。(3)土壤重金属的时空变异特征及污染源解析:研究区土壤重金属呈现明显的时空变异规律。十年来,土壤Cd在东南部和南部累积明显;土壤Cu除了东部和西南部外,均为累积趋势;土壤Pb、Zn的含量均在在西北部的泽国镇有明显累积,而土壤Ni在大部分地区均增加,尤其是坞根镇和大溪镇西北部。相关性分析和主成分分析结果显示,土壤Ni与其他4种重金属均无相关关系,主要受到成土母质等自然因素的影响。土壤Cd、Cu、Pb、Zn之间存在显著的正相关关系,具有共同的污染来源,可能与电子垃圾拆解、矿区资源开发和农业投入品等有关。5种重金属在部分地区均呈现下降趋势,当地环保政策的执行起到了很大的积极作用。